編制說明-《輪胎瞬態(tài)側偏特性基礎試驗方法》

《輪胎瞬態(tài)側偏特性基礎試驗方法》編制說明

一、工作簡況

1.1任務來源

《輪胎瞬態(tài)側偏特性基礎試驗方法》團體標準是由中國汽車工程學會批準立項。文件號中

汽學函【2019】179號，任務號為2019-13。本標準由輪胎動力學協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟提出，中策橡膠

集團股份有限公司、吉林大學、山東玲瓏輪胎股份有限公司、上汽大眾汽車有限公司共同起草。

1.2編制背景與目標

瞬態(tài)側偏特性是指側偏力、回正力矩與側偏角的瞬態(tài)關系特性，它是輪胎極其重要的特性，

是研究汽車操縱穩(wěn)定性的基礎。目前國內僅有輪胎穩(wěn)態(tài)側偏特性基礎試驗方法，各企業(yè)間的六

分力試驗企標參差不齊，因此有必要制定《輪胎瞬態(tài)側偏特性試驗方法》的標準，期望解決以

研究和開發(fā)為目的輪胎六分力性能的比較與評價、以及用于輪胎生產質量控制和車輛動力學建

模。

目前國內尚未建立相應的輪胎瞬態(tài)側偏特性試驗的國家標準或行業(yè)標準，但關于六分力瞬

態(tài)側偏特性的研究我國開展較早，主要是以吉林大學郭孔輝院士和盧蕩教授為先導，有自主發(fā)

明的六分力試驗機。而且，隨著汽車行業(yè)和輪胎行業(yè)的快速發(fā)展，近幾年國內幾家主要的大型

輪胎企業(yè)和少數(shù)汽車公司、第三方檢測機構相繼購置了美國MTS六分力試驗機，各自成立了研

究團隊并于2017年成立了輪胎動力學協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，因此，目前國內已經(jīng)具備制定輪胎瞬態(tài)側

偏特性試驗標準的條件和能力。

1.3主要工作過程

本標準于2019年7月基于已發(fā)布的《輪胎穩(wěn)態(tài)側偏特性基礎試驗方法》完成了《輪胎瞬態(tài)

側偏特性基礎試驗方法》草案初稿。

2019年7月24日至25日在長春召開了輪胎動力學標準技術研討會。會上吉林大學盧蕩教

授分析了行業(yè)內輪胎動力學標準空白的現(xiàn)狀，組織與會專家探討了《輪胎縱滑松弛長度特性基

礎試驗方法》、《輪胎側偏松弛長度特性基礎試驗方法》、《輪胎瞬態(tài)側偏特性基礎試驗方法》、

《輪胎瞬態(tài)縱滑特性基礎試驗方法》等13項標準制定提議，并對標準草案進行了分析討論。通

過對草案中涉及的技術問題進行深入研討，最終《輪胎縱滑松弛長度特性基礎試驗方法》、《輪

胎側偏松弛長度特性基礎試驗方法》、《輪胎瞬態(tài)側偏特性基礎試驗方法》等8項標準通過了

討論與表決，同時對各標準試驗驗證工作分工與計劃進行討論。本次會議的參會單位有：吉林

大學汽車仿真與控制國家重點實驗室、中國第一汽車股份有限公司技術中心、中國汽車技術研

1

究中心、東風汽車集團股份有限公司技術中心、北京汽車股份有限公司汽車研究院、中策橡膠

集團股份有限公司、安徽佳通乘用子午線輪胎有限公司、國家輪胎及橡膠制品質量監(jiān)督檢驗中

心、倍耐力輪胎有限公司、三角輪胎股份有限公司、賽輪金宇集團股份有限公司、雙錢集團上

海輪胎研究所有限公司等。

2019年8月12日，《輪胎瞬態(tài)側偏特性基礎試驗方法》正式通過了立項審批。

2019年9月29日在廣西柳州召開了國際輪胎動力學測試前沿技術與標準研討會，會議圍

繞輪胎六分力等臺架先進測試技術展開研討，并就測試標準進行了討論。二十余家整車廠、輪

胎廠和測試機構參與了本次會議。

2019年10月24日，中國汽車工程學會年會期間在上海召開舉辦了2019年第二期“CSAE

標準編寫培訓暨團體標準化工作會議”，學習并加強了CSAE標準起草的科學性和編寫的規(guī)范性。

2019年12月25日，完成《輪胎瞬態(tài)側偏特性基礎試驗方法》工作組稿件，并提交給了輪

學盟標準審核專家，形成征求意見稿并公開征求意見。

2020年6月10日該標準意見征求稿召開首次討論會議。

2020年7月08日針對該團體標準進行規(guī)范統(tǒng)一工作，在格式、內容、標準上進行探討，

形成修訂稿。

2020年9月14日進行第二次標準起草組內意見征集。

2021年5月10日召開線上CSAE標準起草工作會議，對標準意見征求稿討論提出修訂建議，

進一步確定更改內容。

2021年6月完成標準意見征求稿二次修改。

2021年11月召開工作組線上會議討論相關送審事宜和確認送審稿。

2022年3月23日-24日召開工作組線上會議對送審稿進行預評，根據(jù)反饋意見再次修改。

2022年3月25日召開線上審查會議，審議送審稿。

1.4意見處理情況

本標準在輪胎動力學協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟單位內征求意見，情況如下：

發(fā)送征求意見稿的單位34家；

以書面反饋形式及在線會議反饋意見單位5家；

共收到意見建議24條，其中采納意見20條，4條不予采納，修改了本草案，形成送審稿。

二、標準編制原則和主要內容

2.1標準制定原則

2

在充分總結和比較了國內外輪胎力學特性測試方法標準、調研了國內外輪胎穩(wěn)態(tài)側偏特性

試驗方法（T/CSAE93－2018《輪胎穩(wěn)態(tài)側偏特性基礎試驗方法》、SAEJ1987《ForceandMoment

TestMethod》、GB/T39702《汽車輪胎力和力矩試驗方法》）的基礎上，參考了GB/T6326

《輪胎術語及其定義》、GB/T12549《汽車操縱穩(wěn)定性術語及其定義》和SAEJ670《車輛動力

學術語（VehicleDynamicsTerminology）》標準中的有關術語定義進行內容編寫。本標準作

為輪胎動力學標準體系中的基礎性標準將為后續(xù)應用性標準提供依據(jù)。本標準對輪胎瞬態(tài)側偏

特性試驗方法進行了規(guī)定，以確保輪胎瞬態(tài)側偏特性試驗的正確進行。

2.1.1通用性原則

本標準規(guī)定了輪胎瞬態(tài)側偏特性試驗方法對轎車輪胎、輕型載重汽車輪胎均適用，通用性

高。

2.1.2指導性原則

本標準提出的方法為輪胎瞬態(tài)側偏試驗提供指導，目前國內僅有輪胎穩(wěn)態(tài)側偏特性基礎試

驗方法，尚未建立相應的輪胎瞬態(tài)側偏特性試驗的國家標準或行業(yè)標準。

2.1.3協(xié)調性原則

本標準提出的試驗方法與車輛動力學領域目前使用的國家標準中的方法協(xié)調統(tǒng)一、互不交

叉，填補我國輪胎動力學相關標準的空白。

2.1.4兼容性原則

本標準提出的試驗方法充分考慮了汽車、輪胎行業(yè)中輪胎動力學技術應用相關問題，具有

普遍適用性。

2.2標準主要技術內容

本標準共分為6章，規(guī)定了輪胎瞬態(tài)側偏特性試驗方法和要求。內容包括范圍、規(guī)范性引

用文件、術語和定義、試驗條件、試驗方法、試驗數(shù)據(jù)及處理。

2.3關鍵技術問題說明

本標準提出的試驗方法是基礎性、通用性、一般性方法，描述了試驗設備、環(huán)境條件、試

驗前準備以及試驗數(shù)據(jù)處理的基本需求，對輪胎瞬態(tài)側偏特性試驗具有普遍指導作用。

本標準闡明了瞬態(tài)、輪胎坐標系、輪胎力和力矩等重要概念。

標準制定過程中的關鍵問題說明

1)試驗環(huán)境溫度

國內主要的瞬態(tài)側偏特性試驗以室內臺架形式進行，根據(jù)會議部分專家反饋的信息，但仍

有少量企業(yè)采用室外拖車的形式開展該項試驗。而本標準范圍并未局限于室內試驗，因此在輪

3

胎停放和試驗期間的溫度是否考慮能夠放寬一些，參考SAEJ2675標準為15~27℃，以兼顧室

外試驗的環(huán)境。

我方認為該溫度范圍過大，會議中企業(yè)代表也提出溫度變化大是否會引起閉氣試驗內部氣

壓的變化。且該標準僅適用于載重汽車輪胎，對于轎車和輕卡輪胎是否適用未知。SAEJ1987

和GB/T39702（低速）適用于穩(wěn)態(tài)測試的轎車輪胎，其溫控范圍為24±2.5℃。根據(jù)企業(yè)實際

情況并向國內部分企業(yè)征求了意見，最終確定本瞬態(tài)測試方法（高速）建議溫度范圍為

24±3℃。對于特殊的試驗研究，可根據(jù)自己的需求來設定環(huán)境溫度,從而兼顧室外試驗。

2)預跑

輪胎力和力矩試驗，通常都有預跑暖胎的程序要求，其目的是為了將制造和運輸過程中的

消除應力和橡膠遲滯力，輪胎輪輞組件充分運轉配合，以正常狀態(tài)進行測試。根據(jù)前期調研各

家預跑程序均為自定，故前期會議未給出具體的預跑程序由用戶根據(jù)情況計。

后期會議個別代表提出預跑程序比較重要，應給出具體程序建議，更便于操作。故再次開

會向企業(yè)征求意見，由于預跑后直接進行試驗，因此往往無法直接看到預跑對最終結果影響，

各企業(yè)對于預跑影響研究很少，并未收到具體的程序建議。

最終會議達成意見由中策給一個具體程序建議，充分考慮適用性和試驗效率，采用快速（10

分鐘）、小角度磨損?。ā?°），高速度（80km/h）。將預跑程序的合理優(yōu)化研究在具備一定

數(shù)據(jù)積累的前提下作為下一版的修訂任務。對于輪胎預跑的效果和目的參考其他已發(fā)布標準我

們認為沒有必要放入試驗方法標準正文中，且缺乏實質性證據(jù)，故刪除。

3)試驗程序

關于試驗程序前期草案參照穩(wěn)態(tài)側偏試驗方法，測試程序采用文字列表描述，并未給出具

體的試驗條件。后期會議有代表提出建議給出試驗具體條件，參照試驗方法可以起到指導完成

對應基礎試驗的作用，試驗條件應包含具體信息如：試驗速度、側傾角、側偏角、滑移率等。

具體試驗程序充分考慮了國內試驗設備能力、主流模型推薦試驗程序和部分企業(yè)要求，在

標準正文中提供了推薦的試驗程序示例。由于個別設備能力或者企業(yè)特殊差異要求，文中也特

別說明允許改變試驗條件，做到最大程度的兼顧和試驗程序框架的一致。

2.4標準工作基礎

編寫組主要起草單位中策橡膠集團有限公司具備雄厚的輪胎動力學研究條件與試驗基礎，

擁有國內首臺引進的MTS輪胎六分力試驗設備并成立了研究團隊。輪胎動力學是汽車開發(fā)的基

礎理論及關鍵技術，一直為國際汽車工程界的關注焦點和研究熱點。

本標準具有一定的先進性、通用性、科學性和可操作性。

4

三、主要試驗（或驗證）情況分析

試驗采用側偏角動態(tài)線性掃略的模式進行。試驗時依次輸入充氣壓力→行駛速度→側傾角

→垂向載荷→側偏角→側偏角變化率，在變量單獨變化的情況下進行試驗，驗證了不同工況下

設備控制的穩(wěn)定性與試驗效率。共試驗了小中大三規(guī)格輪胎：①165/65R1479TRP28CHAOYANG、

②205/55R1691VRP76CHAOYANG、③235/50R18101VRP58aeCHAOYANG。最后選擇的試驗工況

如表1所示。

表1驗證性試驗工況

采樣頻率胎壓Pt速度Vr側傾角IA載荷Fz%側偏角SA

規(guī)格編號

(Hz)(kPa)(km/h)(°)(%LI)(°)

①50220600/5/-550/100/150%±15

②50220600/5/-550/100/150%±15

③50280600/5/-550/100/150%±15

試驗完成后繪制曲線。

圖1側向力隨側偏角變化的曲線

5

圖2回正力矩隨側偏角變化的曲線

數(shù)據(jù)處理，計算指標。

圖3數(shù)據(jù)處理后側向力隨側偏角變化的曲線

6

圖4數(shù)據(jù)處理后回正力矩隨側偏角變化的曲線

圖5輪胎側向力載荷敏感度與側偏角關系的曲線

表2試驗指標計算

規(guī)格①0°側傾角Fz%=50Fz%=100Fz%=150

側偏剛度(N/deg)-624.496-870.758-795.700

側偏剛度系數(shù)-0.364-0.254-0.155

回正剛度(N·m/deg)11.66932.11249.400

回正剛度系數(shù)(m)0.0070.0090.010

側偏峰值摩擦系數(shù)1.0880.9570.869

回正力矩峰值(N·m)17.01257.331117.843

規(guī)格①5°側傾角Fz%=50Fz%=100Fz%=150

側偏剛度(N/deg)-528.527-794.812-759.597

側偏剛度系數(shù)-0.308-0.232-0.148

回正剛度(N·m/deg)9.57030.15749.435

回正剛度系數(shù)(m)0.0060.0090.010

側偏峰值摩擦系數(shù)1.1691.0250.912

回正力矩峰值(N·m)19.92867.144143.461

規(guī)格①-5°側傾角Fz%=50Fz%=100Fz%=150

側偏剛度(N/deg)-527.383-783.617-744.183

側偏剛度系數(shù)-0.308-0.229-0.145

回正剛度(N·m/deg)9.52231.18051.422

回正剛度系數(shù)(m)0.0060.0090.010

側偏峰值摩擦系數(shù)1.0981.0260.922

7

回正力矩峰值(N·m)21.55575.387159.189

側向力載荷敏感度(1°)0.2680.1060.005

規(guī)格②0°側傾角Fz%=50Fz%=100Fz%=150

側偏剛度(N/deg)-929.020-1473.592-1395.322

側偏剛度系數(shù)-0.385-0.306-0.193

回正剛度(N·m/deg)18.39054.82690.113

回正剛度系數(shù)(m)0.0080.0110.012

側偏峰值摩擦系數(shù)1.1690.9960.923

回正力矩峰值(N·m)30.22599.192205.678

規(guī)格②5°側傾角Fz%=50Fz%=100Fz%=150

側偏剛度(N/deg)-838.708-1363.745-1343.418

側偏剛度系數(shù)-0.348-0.283-0.186

回正剛度(N·m/deg)16.57453.82892.966

側偏峰值摩擦系數(shù)1.1791.0630.957

回正剛度系數(shù)(m)0.0070.0110.013

回正力矩峰值(N·m)36.860123.431246.386

規(guī)格②-5°側傾角Fz%=50Fz%=100Fz%=150

側偏剛度(N/deg)-853.124-1323.037-1298.223

側偏剛度系數(shù)-0.354-0.274-0.179

回正剛度(N·m/deg)16.79056.98995.301

回正剛度系數(shù)(m)0.0070.0120.013

側偏峰值摩擦系數(shù)1.1191.0680.980

回正力矩峰值(N·m)37.280127.346252.747

側向力載荷敏感度(1°)0.3070.1120.017

規(guī)格③0°側傾角Fz%=50Fz%=100Fz%=150

側偏剛度(N/deg)-1269.074-1916.464-1873.791

側偏剛度系數(shù)-0.392-0.296-0.193

回正剛度(N·m/deg)28.29384.512146.744

回正剛度系數(shù)(m)0.0090.0130.015

側偏峰值摩擦系數(shù)1.0850.9800.898

回正力矩峰值(N·m)40.717144.618303.014

規(guī)格③5°側傾角Fz%=50Fz%=100Fz%=150

側偏剛度(N/deg)-1111.433-1757.469-1807.069

側偏剛度系數(shù)-0.344-0.272-0.186

回正剛度(N·m/deg)24.93485.321146.690

回正剛度系數(shù)(m)0.0080.0130.015

側偏峰值摩擦系數(shù)1.1461.0180.943

回正力矩峰值(N·m)55.978184.860352.328

規(guī)格③-5°側傾角Fz%=50Fz%=100Fz%=150

側偏剛度(N/deg)-1131.111-1772.711-1804.059

側偏剛度系數(shù)-0.350-0.274-0.186

回正剛度(N·m/deg)25.83087.206150.257

回正剛度系數(shù)(m)0.0080.0130.015

側偏峰值摩擦系數(shù)1.0981.0270.957

8

回正力矩峰值(N·m)59.315191.199359.128

側向力載荷敏感度(1°)0.3410.2060.080

驗證測試評價：

1)三種規(guī)格測試數(shù)據(jù)曲線穩(wěn)定性好，輸出側向力、回正力矩等數(shù)據(jù)，并能根據(jù)所記錄數(shù)據(jù)計

算側偏剛度、回正剛度等關鍵指標；

2)單個規(guī)格試驗時間約15分鐘完成三組載荷數(shù)據(jù)，測試效率高，輪胎磨損量在1mm以內；

因此本實驗方法具有可操作性和適用性。

四、標準中涉及專利的情況

尚無。

五、預期達到的社會效益、對產業(yè)發(fā)展的作用的情況

輪胎作為汽車與路面接觸的唯一部件，承載了汽車的載荷和運動功能。輪胎動力學涵蓋測

試、仿真及應用三方面理論與技術，是汽車技術自主發(fā)展的一個重要瓶頸，也是國際公認的技

術難題。在當今汽車電動化、智能化發(fā)展潮流中，輪胎動力學正煥發(fā)出蓬勃的生機，新型汽車

底盤匹配設計、高安全性電控系統(tǒng)開發(fā)及智能輪胎核心算法都依賴于對輪胎動力學的理解與掌

握。本標準的發(fā)布，填補了我國輪胎動力學相關標準的空白，對我國汽車自主技術發(fā)展具有重

要促進作用。

六、采用國際標準和國外先進標準情況，與國際、國外同類標準水平的對比情況，國內外關鍵

指標對比分析或與測試的國外樣品、樣機的相關數(shù)據(jù)對比情況

尚無。

七、在標準體系中的位置，與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準，特別是強制性標準的協(xié)

調性

本標準符合國家有關法律、法規(guī)和相關強制性標準的要求，與現(xiàn)行的國家標準、行業(yè)標準

相協(xié)調。

八、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

見2.3。

九、標準性質的建議說明

本標準為中國汽車工程學會標準，屬于團體標準,供學會會員和社會自愿使用。

十、貫徹標準的要求和措施建議

9

嚴格按照本標準提出的試驗方法對輪胎瞬態(tài)側偏特性進行試驗，對試驗人員進行理論學習

和操作培訓，保證試驗方法操作的準確性。

十一、廢止現(xiàn)行相關標準的建議

無。

十二、其他應予說明的事項

無。

標準起草工作組

2022年03月25日

（注：具體內容可以結合項目本身撰寫，如不涉及的可填寫無）

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《輪胎瞬態(tài)側偏特性基礎試驗方法》編制說明

一、工作簡況

1.1任務來源

《輪胎瞬態(tài)側偏特性基礎試驗方法》團體標準是由中國汽車工程學會批準立項。文件號中

汽學函【2019】179號，任務號為2019-13。本標準由輪胎動力學協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟提出，中策橡膠

集團股份有限公司、吉林大學、山東玲瓏輪胎股份有限公司、上汽大眾汽車有限公司共同起草。

1.2編制背景與目標

瞬態(tài)側偏特性是指側偏力、回正力矩與側偏角的瞬態(tài)關系特性，它是輪胎極其重要的特性，

是研究汽車操縱穩(wěn)定性的基礎。目前國內僅有輪胎穩(wěn)態(tài)側偏特性基礎試驗方法，各企業(yè)間的六

分力試驗企標參差不齊，因此有必要制定《輪胎瞬態(tài)側偏特性試驗方法》的標準，期望解決以

研究和開發(fā)為目的輪胎六分力性能的比較與評價、以及用于輪胎生產質量控制和車輛動力學建

模。

目前國內尚未建立相應的輪胎瞬態(tài)側偏特性試驗的國家標準或行業(yè)標準，但關于六分力瞬

態(tài)側偏特性的研究我國開展較早，主要是以吉林大學郭孔輝院士和盧蕩教授為先導，有自主發(fā)

明的六分力試驗機。而且，隨著汽車行業(yè)和輪胎行業(yè)的快速發(fā)展，近幾年國內幾家主要的大型

輪胎企業(yè)和少數(shù)汽車公司、第三方檢測機構相繼購置了美國MTS六分力試驗機，各自成立了研

究團隊并于2017年成立了輪胎動力學協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，因此，目前國內已經(jīng)具備制定輪胎瞬態(tài)側

偏特性試驗標準的條件和能力。

1.3主要工作過程

本標準于2019年7月基于已發(fā)布的《輪胎穩(wěn)態(tài)側偏特性基礎試驗方法》完成了《輪胎瞬態(tài)

側偏特性基礎試驗方法》草案初稿。

2019年7月24日至25日在長春召開了輪胎動力學標準技術研討會。會上吉林大學盧蕩教

授分析了行業(yè)內輪胎動力學標準空白的現(xiàn)狀，組織與會專家探討了《輪胎縱滑松弛長度特性基

礎試驗方法》、《輪胎側偏松弛長度特性基礎試驗方法》、《輪胎瞬態(tài)側偏特性基礎試驗方法》、

《輪胎瞬態(tài)縱滑特性基礎試驗方法》等13項標準制定提議，并對標準草案進行了分析討論。通

過對草案中涉及的技術問題進行深入研討，最終《輪胎縱滑松弛長度特性基礎試驗方法》、《輪

胎側偏松弛長度特性基礎試驗方法》、《輪胎瞬態(tài)側偏特性基礎試驗方法》等8項標準通過了

討論與表決，同時對各標準試驗驗證工作分工與計劃進行討論。本次會議的參會單位有：吉林

大學汽車仿真與控制國家重點實驗室、中國第一汽車股份有限公司技術中心、中國汽車技術研

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圖2回正力矩隨側偏角變化的曲線

數(shù)據(jù)處理，計算指標。

圖3數(shù)據(jù)處理后側向力隨側偏角變化的曲線

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圖4數(shù)據(jù)處理后回正力矩隨側偏角變化的曲線

圖5輪胎側向力載荷敏感度與側偏角關系的曲線